Сепаратор для производства обогащенного кислородом воздуха

 

1. СЕПАРАТОР ДЛЯ ПРОИЗВОДИ iCTBA ОБОГАЩЕННОГО КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА, /содержащий корпус, ротор, выполненный в виде полого магнитного цилиндра со щелями по его образующим и установа -f S A/JJ/ VJ VJJ.A ленный внутри корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и эффективности процесса разделения, сепаратор,снабжен набором ферромагнитных элементов, выполненных в виде струи и установленных на расстоянии друг от друга и на расстоянии от ротора с его наружной стороны вдоль щелей . 2. Сепаратор по п. 1,о т л и чающийся тем, что он снабжен отсекающей заглушкой установленной внутри ротора. 3.Сепаратор по пп. 1 и 2, о т личающийся тем, что он снаб-р соплом, установленным внутри S л ротора на его входе. А фиг/

„„SU„„1031461

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН заи В 01 О 35/06 с =Е

Ь41Ь, @,у .! Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3304648/23-26 (22) 16.06.81 (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) А.В. Пономаренко, И.Г. Котлов, В.П. Елистратов, К.Н. Гончаров, В.и. Корнев, H,Ã. Ломко. и А.И. Дейко (53) 621 928.8(088.8) (56) 1. Разумовский С.Д. Кислородэлементарные формы и свойства. М., "Химия", 1979, с. 73.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2897926/23-26, кл.,В 01 О 35/06, 24.03.80. (54 )(57) 1. СЕПАРАТОР ДЛЯ ПРОИЗВОД ;СТВА ОБОГАЩЕННОГО КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА,,содержащий корпус, ротор, выполнейный в виде полого магнитного цилиндра со щелями по его образующим и установленный внутри корпуса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и эффективности процесса разделения, сепаратор, снабжен набором ферромагнитных элементов, выполненных в виде струи и установленных на расстоянии друг от друга и на расстоянии от ротора с его наружной стороны вдоль щелей.

2. Сепаратор по и. 1, о т л и " ч а ю шийся тем, что он снабжен отсекающей заглушкой установленной внутри ротора.

3. Сепаратор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что он снаб- жен соплом, установленным внутри Я ротора на его входе.

10314

1

Изобретение относится к обогащению воздуха кислородом и может быть использовано в металлургии, например, для обогащения кислородом доменного дутья, теплоэнергетике и других областях промышленности.

Известно устройство, содержащее турбокомпрессор с турбодетандером, колонны, в которых получают чистый кислород, а затем подмешивают в воз- 10 дух Ll 3

Недостатком таких устройств является сложность конструкции, значительные капитальные затраты и большой срок строительства., 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электрический воздухоразделитель, содержащий кожух, внутри которого установлен ротор, состоящий из магнитопровода, выполненный из сегментов, на которых размещены электрообмотки включенные между собой последовательно, сегменты расположены между собой с зазорами (щелями ), над которыми установлены коронирующие электроды (2).

Недостатком данного устройства является невысокая надежность, обусловленная наличием коронирующих электро" дов, и получение невысокого процент30 ного содержания кислорода ввиду неустойчивости поддержания избыточного давления в зоне раздела воздуха.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и эффек- 35 тивности процесса разделения.

Указанная цель достигается тем, что сепаратор для производства обогащенного кислородом воздуха, содержащий корпус, ротор, выполненный в ви- 40 де полого магнитного цилиндра со щелями по его образующим и установленный внутри корпуса, снабжен набором ферромагнитных элементов, выполненных в виде струи и установленных на рас- 45 стоянии друг от друга и на расстоянии от ротора с его наружной стороны вдоль щелей.

Причем сепаратор снабжен отсекающей заглушкой, установленной внутри ротора, и соплом, установленным внутри ротора на его входе.

На фиг ° 1 изображен сепаратор, общий вид с частичным разрезом; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1 (направле- 55 ние действия сил, приложенных к молекуле кислорода Рп и азота Е? ) нд фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — вариант сепаратора с установкой сопла; на фиг. 5 - разрез Б-fi на фиг.

Сепаратор содержит корпус 1, соединенный с воздуховодами 2-4 с помощью задвижек 5-7, внутри которого установлен ротор, состоящий из электромагнитов 8, между которыми образуются .продольные щели 9, над которыми установлены ферромагниты 10, а под щелями — отсекающая заглушка ll, сопло 1? и регулирующее устройство 13.

Сепаратор работает следующим образом, От воздуходувки (не показана ) воздух поступает через еоздуховод 2 в корпус 1 эоны разделения и рассекается ферромагнитами 10. Под влиянием сильного магнитного потока силой F и F2 кислород отделяется иэ потока воздуха и направляется к щели 9, где через задвижку 6 и воздуховод 3 направляется к потребителю, а оставшийся в потоке воздуха азот под действием силы F> направляется через задвижI ку 7 и воздухоеод 4.

Силы Р2и F2 создаются при подаче воздуха. Сила F,,âoçíèêàåò за счет вли- яния магнитного потока на кислород.

Магнитный поток "выпучивания" со щели собирается по направлению расположения ферромагнитов в связи с большой его магнитной проницаемостbIo. И таким образом в районе щели образуется магнитная плотность выше обычной.

При достижении плотности 20000 Гс/см .

2 и выше на всю длину щели происходит отделение кислорода из воздуха, так . как магнитная проницаемость кислорода в 150 раэ выше, чем азота. Соотношения между шириной щели, расстоянием до ферромагнитов и его диаметром ограничивается возможностью получения необходимой плотности магнитного потока.

Можно, кроме зоны разделения, параллельно основному потоку через сопло 12 подавать дополнительный поток воздуха для подмешивания. При этом за счет инжекции под щелями создается разрежение, способствующее лучшему отбору кислорода.

Конструктивное решение позволяет использовать все поперечное сечение установки и таким образом освободить устройство от дополнительной установки для подмешивания кислорода в воздух. Изменение величины разрежения, а также производительности

1<Ц1461

3 производится регулирующим устройством 13.

Для большей площади соприкосновения воздуха с Ферромагнитами последние установлены относительно аели под углом 1-5 в 1-5 ряда. о

Ддя уменьшения влияния при колебании избыточного давления между потоком воздуха и полученным потоком кислорода,установлена отсекающая заглушка 11, которая задерживает попадание воздуха B щель и таким образом повышается процентное содержание кислорода.

На уровейь. концентрации кислорода и производительность влияет положение регулирующих задвижек в воздуховодах 2-4 и регулирующего устройства 13, а также величина температуры. воздуха, поступающего на разделение, так как парамагнитные свойства кисло-, рода обратно пропорциональны его температуре. ! о Использование предлагаемой конструкции по сравнению с известными позволит упростить конструкцию, повысить надежность| снизить капитальные затраты, обеспечить получение практи15 чески любых концентраций кислорода в дутье.

1031461

Составитель О. Симоненко

Редактор B. Петраш Техред Ж.Кастелевич Корректор,А. Зимокосов

Заказ 525 3 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

11ЗОЗБ Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4/5

Й филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Ч